DEM数据质量分析讲义与控制

DEM重点整理第一章概述1. 模型：指用来表现其他事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转变到我们能够理解的形式的事物本体。

2. 数字地面模型含义的扩展：测绘学家心目中的数字地面模型是新一代的地形图，地貌和地物不再用直观的等高线和图例符号在纸上表达，而且通过储存在磁性介质中的大量密集的地面点的空间坐标和地形属性编码，以数字的形式描述。

3. 数字高程模型的概念：数字高程模型简称DEM。

它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。

4. 数字高程模型的含义：DEM是DTM中最基本的部分，它是对地球表面地形地貌的一种离散的数字表达。

5. 数字地面模型的特点：（1）易以多种形式显示地形信息；（2）精度不会损失；（3）容易实现自动化、实时化；（4）具有多比例尺特性。

6. 数字高程模型的应用范畴：见课本10页作为国家地理信息的基础数据土木工程、景观建筑与矿山工程的规划与设计为军事目的‘军事模拟等)而进行的地表三维显示景观设计与城市规划流水线分析、可视性分析关交通路线的规划与大坝的选址不同地表的统计分析与比较生成坡度图、坡向图、剖面图，辅助地貌分析，估计侵蚀和经流等作为背景叠加各种专题信息如土壤、土地利用及植被搜盖数据等，以进行显示与分析为遥感、环境规划中的处理提供数据辅助影像解译、遥感分类将I}If}概念扩充到表示与地表相关的各种属性，如人口、交通、旅行时间等与GI5联合进行空间分析虚拟地理环境第二章数字高程模型的采样理论1.采样的理论背景：推而广之，采样定理同样适用于决定相邻剖面之间的采样间隔，从而得以获取由DEM所表示的地形表面的足够信息。

反之，如果地形剖面的采样间隔是Dx，那么波长小于2Dx的地形信息将完全损失。

2.数据采样策略：（1）沿等高线采样（2）规则格网采样（3）剖面法（4）渐进采样（5）选择性采样（6）混合采样3. 数字高程模型源数据的三大属性：数据的分布、数据密度、数据精度。

测绘技术中的DEM数据处理方法和技巧随着科技的发展，遥感技术在测绘领域中扮演着至关重要的角色。

其中，通过数字地形模型（DEM）数据进行地理信息系统（GIS）分析成为了测绘专家们的常用方法。

DEM数据可以提供高程和地形信息，进而为地质勘探、水资源管理、土地利用规划等领域提供支持。

然而，在处理DEM数据时，我们需要注意一些方法和技巧，以确保数据的准确性和可信度。

首先，数据获取是进行DEM数据处理的第一步。

目前，DEM数据的获取主要有两种方法：高空航拍与地面测量。

高空航拍通常利用卫星或航空器获取，获取到的数据一般分为分辨率较高的全球DEM和分辨率较低但更详细的局部DEM。

地面测量则需要使用专业的测绘仪器，如全站仪或GPS设备，在地面上进行精确测量。

在数据获取时，我们需要注意选择合适的方法，以获取高质量的DEM数据。

接下来是数据处理的步骤。

首先，我们需要对采集到的数据进行预处理。

这一步骤包括数据的去噪和纠正等工作。

由于采集的DEM数据可能存在噪声和误差，我们需要使用滤波算法进行去噪处理，以剔除异常值和噪声干扰。

同时，我们还需要进行数据的纠正，比如校正大气效应和几何变形等，以提高数据的质量和准确性。

在数据预处理完成后，接着是数据分析和建模。

在DEM数据处理中，常见的分析工具有可视化分析、坡度分析、等高线提取等。

可视化分析可以将DEM数据转化为可视化的三维地形模型，以便更好地观察地形特征和变化趋势；坡度分析可计算地表的坡度情况，为土地利用规划和自然灾害预测提供数据支持；等高线提取则可以将DEM数据转化为等高线图，以呈现地形高程变化的分布情况。

通过这些分析工具，我们可以更好地理解和利用DEM数据。

此外，在DEM数据处理中，还有一些常用的技巧和方法。

例如，局部放大和缩小是一种常用的方法，可以用来更详细地观察特定区域的地形特征和变化。

同时，数据插值方法也是必不可少的技巧之一。

由于DEM数据的采样间隔可能不均匀，我们需要使用插值方法来填补数据空缺，以得到连续和平滑的DEM数据。

创新应用地理信息世界GEOMATICS WORLD 第29卷 第3期2022年6月Vol.29 No.3June，2022实景三维ＤＥＭ数据生产及质量控制技术探索Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｒｅａｌ　３Ｄ　ＤＥＭ　Ｄａｔａ引文格式：何建宁，吴燕平，李冬芳，等.实景三维DEM数据生产及质量控制技术探索[J].地理信息世界,2022,29(3):43-48.何建宁１，吴燕平２，李冬芳３，成晓英１，郭兴富１1. 自然资源部 第一地理信息制图院，陕西 西安 710054；2. 自然资源部 第一航测遥感院，陕西 西安 710054；3. 自然资源部 陕西测绘产品质量监督检验站，陕西 西安 710054作者简介：何建宁（1981―），女，陕西西安人，正高级工程师，硕士，主要从事基础测绘数据生产、地理国情监测及地图制图等技术工作Ｅ－ｍａｉｌ：****************通信作者：吴燕平（1971―），女，陕西西安人，高级工程师，硕士，主要从事基础测绘数据生产、地理国情监测、地图制图、实景三维中国建设等项目管理工作Ｅ－ｍａｉｌ：*****************收稿日期：2022-01-10ＨＥ　Ｊｉａｎｎｉｎｇ１，ＷＵ　Ｙａｎｐｉｎｇ２，ＬＩ　Ｄｏｎｇｆａｎｇ３，ＣＨＥＮＧ　Ｘｉａｏｙｉｎｇ１，ＧＵＯ　Ｘｉｎｇｆｕ１1. The First Institute of Geoinformation and Cartography, Ministry of Natural Resources, Xi ＇an 710054, China;2. The First Institute of Photogrammetry and Remote Sensing, Ministry of Natural Resources, Xi ＇an 710054, China;3. Shaanxi Surveying and Mapping Production Supervision and Inspection Station, Ministry of Natural Resources, Xi ＇an 710054, China【摘要】地形级DEM数据是实景三维中国建设的重要地形数据成果，也是国家新型基础设施建设的重要组成部分。

DEM的数据分析1．实验目的1.学会在ArcViewGIS中，将一等高线contours数据转化为TIN再从TIN转换到grid和grid到TIN，以及grid、TIN分别到等高线contours 的转化。

2.并在此过程中了解数据是如何进行DEM的三角网格化的。

比较矢量数据和栅格数据在放大过程中的区别。

3.学会对数据进行坡度、坡向、阴影、面积体积计算等处理。

并通过这些综合信息对数据进行全方面综合详细的筛选。

2．实验准备工作1.一台装有ArcViewGIS软件的计算机。

2.一地区等高线contours数据。

3．实验步骤1.导入数据：打开ArcViewGIS软件，选择识别数据类型为3Danalyst Geoproserocesing Spatial。

然后打开一个View窗口，导入c盘里的contours数据。

成图如下：2.将该等高线contours数据转化为TIN数据，再从TIN转化为grid：等高线contours转化为TIN数据：激活contours数据，然后单击surface菜单栏里的相应选项如图：左上图可以清晰的看到DEM的三角网格处理过程（放大该图的一角即可清晰看到此过程）。

右上图为处理后的成果图。

从TIN转化为grid：激活刚刚做好的TIN数据，单击Theme菜单栏里的相应选项，create to grid,设置好相关属性，成图如下。

双击该主题即可弹出右下图的窗口，可以对其颜色类别等属性进行个性化编辑：3.grid到TIN，以及grid、TIN分别到等高线contours的转化：grid到TIN：激活grid主题，然后单击Theme下拉菜单栏里如下图的选项，即可实现该转换。

grid、TIN分别到等高线contours的转化：grid：激活grid主题，然后单击Theme下拉菜单栏里如下图的选项，设置等高间距为50，初始高度为默认值200，成图如右下中：左图为与原等高线数据同时显示。

TIN：同理激活TIN主题，做相应的编辑，成图：左上是右上图放大的一部分。

DEM质量检查报告DEM（离散元）是一种数值模拟方法，广泛应用于岩土工程、地质工程、矿山工程等领域中的质量检查与评估。

本文对DEM质量检查结果进行报告，主要从输入数据准确性、模型合理性、计算稳定性和结果有效性等方面进行分析。

首先，DEM模拟的准确性需要依赖于输入数据的精确度。

在数据采集过程中，需要保证数据的真实性和完整性。

针对岩土工程模拟，输入经验数据应通过可靠的方法获得，并通过合适的实验验证。

在模型中应准确反映材料的物理特性，如颗粒粒径分布、材料密度、摩擦角等参数。

在计算过程中，DEM方法需要依赖于适当的边界条件和初始条件。

因此，在质量检查中，需要对采集的数据进行验证，确保数据的准确性和可靠性。

其次，DEM模型的合理性对于模拟结果的准确性也至关重要。

在模型构建过程中，需要充分考虑地质工程的实际情况，选择合适的模型参数和几何形状。

同时，模型中的几何形状应与实际情况相符，如模拟边坡稳定性时，需要准确模拟边坡的坡度和坡高。

在模型中，还需要考虑岩土工程中的复杂地层情况，如岩石裂隙、土体分层等，并对其进行合理的处理。

在质量检查中，需要对DEM模型的构建过程进行审核，确保模型的合理性和适用性。

第三，DEM方法的计算稳定性对于模拟结果的可靠性至关重要。

DEM 模拟过程中涉及到大量的颗粒间的相互作用，需要对力学模型进行合理的处理。

在模拟中，需要选择合适的计算时间步长和数值积分方法，避免模拟过程中的剧烈变动。

同时，DEM模拟需要消耗大量的计算资源，如内存和运算速度，需要保证计算过程的稳定性和准确性。

在质量检查中，需要对DEM模拟计算的稳定性进行验证，确保模拟结果的可靠性。

最后，DEM模拟的结果有效性是衡量模拟质量的重要指标。

模拟结果应能准确反映实际工程的行为和变形情况。

在质量检查中，需要对模拟结果进行对比分析，与实际观测数据进行验证。

模拟结果在不同工况下的变化趋势应与实际工程情况相符。

同时，需要对模拟结果的误差和可信度进行评估。

测绘技术中的DEM数据处理方法引言测绘技术是一门用于测量和描述地球表面特征的学科。

其中，DEM（数字高程模型）数据是构建地形模型和进行地形分析的重要基础。

本文将探讨测绘技术中常用的DEM数据处理方法，包括数据获取、处理和应用。

一、DEM数据获取DEM数据的获取主要有遥感和GPS测量两种方法。

1. 遥感方法遥感技术通过卫星、航空器或无人机获取的遥感图像，可以得到大范围的地表高程信息。

遥感影像中的像元灰度值可用于计算地表高程，从而生成DEM数据。

在遥感方法中，常用的DEM获取技术包括立体像对匹配以及影像解析度的处理。

2. GPS测量方法全球定位系统（GPS）是一种基于卫星定位的技术，可用于获取地表的三维坐标信息。

通过测量地面上的GPS控制点，可以建立参考坐标系统，并计算出DEM 数据。

GPS测量方法精度高、定位准确，适用于小范围的地形测量。

二、DEM数据处理获取到原始的DEM数据后，需要进行一系列的处理步骤，以提高数据的精度和准确性。

1. 数据清洗原始的DEM数据中可能存在各种噪声和异常值，需要进行数据清洗。

主要包括去除无效点、补充缺失数据、平滑数据等操作。

常用的方法有中值滤波、高斯滤波和插值等。

2. 数据配准将DEM数据与地理坐标系统进行配准，以确保数据与实际地貌一致。

配准包括对DEM数据进行大地坐标转换、投影变换等操作，以保证DEM数据与其他地理信息数据的一致性。

3. 数据融合不同来源的DEM数据具有不同的精度和空间分辨率，可以通过数据融合的方法将它们合并为一幅高质量的DEM数据。

数据融合方法包括加权平均法、多分辨率分析法等。

三、DEM数据应用DEM数据在测绘技术中有广泛的应用，包括地形分析、地质勘查、土地规划等方面。

1. 地形分析DEM数据可以用于构建三维地形模型，进行地形分析和地貌研究。

通过对DEM数据的分析，可以提取地形特征，如山脉、河流等，并进行地形参数计算、可视化表达等。

2. 地质勘查DEM数据在地质勘查中起到重要作用。

DEM质量评价范文DEM（Discrete Element Method，离散元法）是一种通过模拟颗粒物料的运动来研究颗粒物料行为的数值模拟方法。

DEM模拟已经被广泛应用于诸多领域，如土木工程、物料工程、化工工程等。

本文将从准确性、鲁棒性、计算效率和可视化效果四个方面对DEM质量评价进行探讨。

首先，DEM模拟的准确性是衡量质量的重要指标。

高质量的DEM模拟应能准确地模拟颗粒物料的运动行为，并能预测颗粒物料的宏观特性。

准确性可以通过与实验数据的对比来评估。

若DEM模拟结果与实验数据吻合较好，则说明模拟结果较准确。

此外，DEM模拟对于颗粒的微观状态变化也应具有较高的准确性，以便深入研究颗粒物料的微观行为。

其次，鲁棒性也是DEM模拟的重要质量指标。

拥有较好鲁棒性的DEM模拟方法能够在不同情况下保持较高的准确性。

具有鲁棒性的模拟方法能够处理多种颗粒形状、不同尺寸分布和复杂的颗粒间相互作用等情况，而不会因为输入条件的改变而导致模拟结果产生较大误差。

第三，DEM模拟的计算效率也是评价模拟质量的重要标准。

在实际工程应用中，模拟方法需要在合理的时间范围内给出结果。

对于大规模的颗粒系统，如果计算效率较低，则可能导致模拟过程非常耗时，从而限制了方法的应用范围。

因此，高质量的DEM模拟方法应该具备高效的计算能力，能够在较短的时间内给出准确的模拟结果。

最后，DEM模拟的可视化效果也是评价模拟质量的重要方面。

可视化是DEM模拟中的关键环节，通过对颗粒物料的运动轨迹、速度场、应力状态等进行可视化展示，可以直观地观察及分析颗粒物料的运动和相互作用行为。

高质量的DEM模拟应该能够提供美观、直观且易于理解的可视化结果，以便对模拟结果的充分理解和分析。

综上所述，DEM模拟的质量评价应从准确性、鲁棒性、计算效率和可视化效果四个方面综合考察。

高质量的DEM模拟方法能够准确地模拟颗粒物料的运动行为、处理多样化的颗粒物料情况、高效地完成计算和提供直观的可视化结果。